Biogas: cos'è e composizione

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Tesina sul tema chimico biologico: il biogas, cos'è, composizione, produzione, pro e contro (17 pagine formato doc)

BIOGAS: COS'E' E COMPOSIZIONE

Istituto Professionale di Stato per l'Industria e l'Artigiano.

Digestione anaerobica "biogas". Premessa. L'eccessivo scarico di rifiuti da parte dell'uomo nell'ambiente ha reso insufficiente il processo di autodepurazione naturale.
Facciamo un esempio banale: paragoniamo il fenomeno di inquinamento da residui organici a quelli di una comune indigestione; se ingeriamo una quantità moderata di alimenti, li digeriamo senza alcun tipo di inconveniente. Viceversa, se eccediamo nel mangiare andremo incontro a una indigestione; l'organismo infatti non é capace di assimilare cibo oltre una certa quantità. Lo stesso accade per i corsi d'acqua.
Se gli scarti che vi vengono immessi sono in quantità modesta, i microrganismi riescono a decomporre queste sostanze in composti semplici, che rientrano nei normali cicli biologici. Tuttavia, se le quantità immesse superano la possibilità di autopurificazione presenti nelle acque, si verifica un profondo avvelenamento dei corsi d'acqua.

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PRODUZIONE BIOGAS

Gli enti pubblici e privati sono stati costretti ad affrontare il problema della depurazione delle acque di scarico prima di immetterli nei corsi naturali.
Però nel corso delle varie fasi di depurazione dei liquami si formano notevoli quantità di fanghi, che scaricati nei corsi d'acqua senza essere stati sottoposti a nessun trattamento, ostacolano il passaggio della luce impedendo la fotosintesi, portando così ulteriore inquinamento.
Per ovviare a questo inconveniente si ricorre a vari tipi di trattamenti, ma quello fondamentale è la digestione anaerobica, che oltre a rendere inoffensivi i fanghi produce biogas che può essere utilizzato come fonte di energia alternativa.

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BIOGAS: PRO E CONTRO

Capitolo 1. Cenni storici sul biogas. Il biogas "gas delle paludi" fu scoperto da Shirley nel 1667, anche se era conosciuto in tempi più remoti, per la sua presenza nella decomposizione dei vegetali.
Nel 1776 fu Volta a mettere in evidenza la fermentazione metanica come trasformazione energetica della biomassa. Nel corso degli anni furono fatti diversi studi e nel 1868 Reiset parlò della presenza del metano nel letame.
Nel 1883 Ulysse Layon, miscelando acqua e letame a 35° C. ottenne (in seguito alla fermentazione anaerobica) circa 100 I. di gas per ogni metro cubo di materia prima. Secondo la tesi di Layon ciò avveniva perché i microbi anaerobici attaccando la cellulosa trasformavano il letame fresco in letame grasso.
A distanza di 1 anno Layon propone l'uso di questa fermentazione come fonte di energia.
Nel 1889 Déherain e Dupond dall'analisi di un gas proveniente da letame, nella parte alta dove la temperatura varia tra 250 C. e 350 C. trovarono un gas composto da metano e anidride carbonica.
Fu ad opera di Ducellier e Isman che, negli anni '40 fu messa a punto la fermentazione del letame con fermentazione aerobica per poter produrre biogas senza troppi inconvenienti.

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COMPOSIZIONE BIOGAS

Capitolo 2 Biogas. Il biogas è una miscela gassosa di metano, anidride carbonica acido solfidrico, con tracce di azoto ed ossido di carbonio. Nel corso del processo di digestione, il materiale organico volatile, viene degradato in gas attraverso successivi stadi e prodotti finali organici.
Composizione del biogas. La composizione del biogas è riportata nella tabella seguente
(tab. 1) ed il suo potere calorifico è compreso tra 4,5-6,5
McaI/Nmc a seconda della sua composizione.